• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.246.1-246.1
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• 2014

Over the past several years, colloidal core/shell type quantum dots lighting-emitting diodes (QDLEDs) have been extensively studied and developed for the future of optoelectronic applications. In the work, we fabricate an inverted CdSe/ZnS quantum dot (QD) based light-emitting diodes (QDLED). In order to reduce work function of indium tin oxide (ITO) electrode for inverted structure, a very thin (<10 nm) polyethylenimine ethoxylated (PEIE) is used as surface modifier[1] instead of conventional metal oxide electron injection layer. The PEIE layer substantially reduces the work function of ITO electrodes which is estimated to be 3.08 eV by ultraviolet photoemission spectroscopy (UPS). From transmission electron microscopy (TEM) study, CdSe/ZnS QDs are uniformly distributed and formed by a monolayer on PEIE layer. In this inverted QDLEDs, blend of poly (9,9-di-n-octyl-fluorene-alt-benzothiadiazolo) and poly(N,N'-bis(4-butylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)benzidine] are used as hole transporting layer (HTL) to improve hole transporting property. At the operating voltage of 8 V, the QDLED device emitted spectrally orange color lights with high luminance up to 2450 cd/m2, and showed current efficacy of 0.6 cd/A, respectively.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.432.2-432.2
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• 2014

Recently, colloidal core/shell type quantum dots lighting-emitting diodes (QDLEDs) have been extensively studied and developed for the future of optoelectronic applications. In the work, we fabricate an inverted CdSe/ZnS quantum dot (QD) based light-emitting diodes (QDLED)[1]. In order to reduce work function of indium tin oxide (ITO) electrode for inverted structure, a very thin (<10 nm) polyethylenimine ethoxylated (PEIE) is used as surface modifier[2] instead of conventional metal oxide electron injection layer. The PEIE layer substantially reduces the work function of ITO electrodes which is estimated to be 3.08 eV by ultraviolet photoemission spectroscopy (UPS). From transmission electron microscopy (TEM) study, CdSe/ZnS QDs are uniformly distributed and formed by a monolayer on PEIE layer. In this inverted QD LED, two kinds of hybrid organic materials, [poly (9,9-di-n-octyl-fluorene-alt-benzothiadiazolo)(F8BT) + poly(N,N'-bis (4-butylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)benzidine (poly-TPD)] and [4,4'-N,N'-dicarbazole-biphenyl (CBP) + poly-TPD], were adopted as hole transport layer having high highest occupied molecular orbital (HOMO) level for improving hole transport ability. At a low-operating voltage of 8 V, the device emits orange and red spectral radiation with high brightness up to 2450 and 1420 cd/m2, and luminance efficacy of 1.4 cd/A and 0.89 cd/A, respectively, at 7 V applied bias. Also, the carrier transport mechanisms for the QD LEDs are described by using several models to fit the experimental I-V data.

• 센서학회지
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• 제31권3호
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• pp.163-167
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• 2022

In this study, we investigated a carbon nanotube (CNT) film sensor to detect hazardous and noxious substances distributed in seawater. The response change of the sensor was studied according to environmental temperature, and its temperature coefficient of resistance (TCR, α) was measured. The temperature of the CNT film (~50 ㎛) was in the range of 20-50 ℃, and αCNT was calculated to be -0.0011 %/ ℃. We experimentally confirmed that the CNT film had a smaller TCR value than that of the conventional sensor. Therefore, we investigated the response change of the CNT sensor according to temperature. The CNT sensor showed a relatively small error of approximately 2.3 % up to 30 ℃, which is within the temperature range of the seawater of the Korean Peninsula. However, when the temperature exceeded 40 ℃, the error in the CNT sensor increased by more than 5.2 %. We fabricated a metal oxide (ITO, indium-tin-oxide) film and compared its performance with that of the CNT sensor. The ITO sensor showed an error of >12.5 % at 30 ℃, indicating that in terms of the stability of the sensor to temperature, the CNT film sensor has superior performance.

• 한국재료학회지
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• 제23권9호
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• pp.477-482
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• 2013

We investigated the detection properties of nitrogen monoxide (NO) gas using transparent p-type $CuAlO_2$ thin film gas sensors. The $CuAlO_2$ film was fabricated on an indium tin oxide (ITO)/glass substrate by pulsed laser deposition (PLD), and then the transparent p-type $CuAlO_2$ active layer was formed by annealing. Structural and optical characterizations revealed that the transparent p-type $CuAlO_2$ layer with a thickness of around 200 nm had a non-crystalline structure, showing a quite flat surface and a high transparency above 65 % in the range of visible light. From the NO gas sensing measurements, it was found that the transparent p-type $CuAlO_2$ thin film gas sensors exhibited the maximum sensitivity to NO gas in dry air at an operating temperature of $180^{\circ}C$. We also found that these $CuAlO_2$ thin film gas sensors showed reversible and reliable electrical resistance-response to NO gas in the operating temperature range. These results indicate that the transparent p-type semiconductor $CuAlO_2$ thin films are very promising for application as sensing materials for gas sensors, in particular, various types of transparent p-n junction gas sensors. Also, these transparent p-type semiconductor $CuAlO_2$ thin films could be combined with an n-type oxide semiconductor to fabricate p-n heterojunction oxide semiconductor gas sensors.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제11권2호
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• pp.148-154
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• 2020

Highly ordered mesoporous manganese oxide films were electrodeposited onto indium tin oxide coated (ITO) glass using sodium dodecyl sulfate (SDS) and ethylene glycol (EG) which were used as a templating agent and stabilizer for the formation of micelle, respectively. The manganese oxide films synthesized with surfactant templating exhibited a highly mesoporous structure with a long-range order, which was confirmed by SAXRD and TEM analysis. The unique porous structure offers a more favorable diffusion pathway for electrolyte transportation and excellent ionic conductivity. Among the synthesized samples, Mn₂O₃-SDS+EG exhibited the best electrochemical performance for a supercapacitor in the wide range of scan rate, which was attributed to the well-developed mesoporous structure. The Mn₂O₃ prepared with SDS and EG displayed an outstanding capacitance of 72.04 F g^-1, which outperform non-porous Mn₂O₃ (32.13 F g^-1) at a scan rate of 10 mV s^-1.

• 한국분말재료학회지
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• 제25권1호
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• pp.7-11
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• 2018

In this study, we synthesize tungsten oxide thin films by electrodeposition and characterize their electrochromic properties. Depending on the deposition modes, compact and porous tungsten oxide films are fabricated on a transparent indium tin oxide (ITO) substrate. The morphology and crystal structure of the electrodeposited tungsten oxide thin films are investigated by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). X-ray photoelectron spectroscopy is employed to verify the chemical composition and the oxidation state of the films. Compared to the compact tungsten oxides, the porous films show superior electrochemical activities with higher reversibility during electrochemical reactions. Furthermore, they exhibit very high color contrast (97.0%) and switching speed (3.1 and 3.2 s). The outstanding electrochromic performances of the porous tungsten oxide thin films are mainly attributed to the porous structure, which facilitates ion intercalation/deintercalation during electrochemical reactions.

• 한국광학회지
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• 제28권6호
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• pp.356-360
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• 2017

ITO는 높은 전기 전도도와 가시광선, 근적외선 영역에서 투명성을 가진다. LCD, OLED 등을 포함한 광학에 적용되는 부품들의 제조에 투명전극으로 ITO가 사용되고 있다. 가시광선 영역에서의 투명성과 높은 전도도 때문에 다양한 전기, 디스플레이 센서의 전극으로 이용되었다. 한 가지 사안은 기판의 특성에 충격없이 ITO, 금속 필름같은 특정한 영역의 층을 제거하는 부분이다. 레이저를 사용한 유리 위의 ITO 제거는 기존 방법에 비해 친환경적이다. 본 연구는 펨토초 레이저와 나노초 레이저를 사용하여 ITO를 제거하는 비교분석이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.185-185
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• 2013

최근 의료 영상 센서는 급속도로 발전을 이룩하여 미세 병변의 위치와 그 크기를 진단하는 데에 많은 이용이 되고 있다. 하지만 기존 flat panel형태의 의료영상 센서는 인체의 굴곡으로 인한 영상 왜곡으로 발전의 한계에 이르고 있는 실정이다. 이 영상 왜곡으로 인한 오진은 환자에게 불필요한 피폭, 수술적 요법, 약물치료 등 환자에게 치명적인 의료사고를 일으킬 수 있다. 이러한 한계를 극복하기 위하여 flexible substrate을 이용한 투명전극들이 의료영상 센서로서의 적용을 연구 되어 졌다. IZO, ITO, FTO 등의 투명전극들 중 Indium Tin Oxide(ITO)는 다른 전극에 비해 높은 투명도와 낮은 저항으로 인하여 다양한 부분에서 널리 이용 되고 있다. 그러나 ITO를 flexible substrate로 적용 시 불충분한 resistivity와 기계적 강도를 지니고 있으며, 유연성을 위해 전극 재료의 두께를 감소시키면 전도성의 문제를 일으키는 단점이 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 문제점을 보완 및 해결하기 위하여 본 연구에서는 sputtering magnetron system를 이용하여 polyethylene terephthalate(PET) substrate 위에 ITO을 증착함으로써 전기적 특성을 알아보았다. PET 필름의 크기를 55 절단하였고 증착 온도는 고온에서 수축하는 PET 필름의 물성을 고려하여 $23^{\circ}C$로 설정 하였다. 가스의 분압 비를 Ar는 50ccm으로 고정하고 O2의 비율을 각각 0, 0.2, 0.4, 0.8, 1ccm으로 나눈 후, 비율에 따라 각각 30, 60, 90sec간 sputtering 증착을 하였다. 또한 각각 30, 60, 90sec간 sputtering 증착하여 O2 유량과 sputtering 증착 시간의 변화에 따른 ITO의 전도특성과 유연성에 대한 전도특성을 측정하였다. 유연성을 측정하기 위해선 bending 각도를 각각 $0^{\circ}$ $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$로 구부린 후, Two-point probe를 이용하여 변화된 저항을 통해 ITO의 전기적 성질의 변화를 측정 하였다. 측정결과 flexible ITO substrate의 전도특성은 sputtering 증착시간이 증가할수록 저항 값이 낮아지는 것을 확인하였지만, O2 유량이 증가 시 저항이 낮아지다가 다시 증가하는 결과를 알 수 있었다. 본 연구에서는 Ar:O2의 50:0.8의 조건에서 90sec동안 sputtering 증착한 ITO가 131 ${\Omega}/cm^2$의 저항 값이 측정 되었고 다른 조건에서는 164 ${\Omega}/cm^2$에서 4.7 $k{\Omega}/cm^2$까지 저항변화를 가져 Ar:O2의 50:0.8의 조건이 최적화에 좋은 조건이라 판단하였다. 또한 50:0.8의 조건의 ITO의 경우 bending test시에서도 131 ${\Omega}/cm^2$에서 316 ${\Omega}/cm^2$ 정도의 안정적인 저항변화를 가지는 반면 다른 조건에서는 128 ${\Omega}/cm^2$에서 6.63 $k{\Omega}/cm^2$까지의 변화를 나타나 기계적 형상변화에도 분압비가 영향을 주는 것을 확인 할 수 가 있었다. bending 각도에 따른 저항의 변화를 측정하였을 시, 각도 변화에 따라 중심부의 저항 값이 $60^{\circ}$에서 가장 높은 변화가 나타나 전기저항이 높아진 원인을 찾기 위해 Scanning Electron Microscope (SEM)촬영을 한 결과 저항값이 높아짐에 따라 ITO의 압축응력이 작용하는 부근에 Crack이 발생함을 알 수 있었다. 이러한 결과로 flexible ITO substrate의 Crack발생률을 최소화 시키고 bending시 전도성을 유지하기 위해서는 가스의 유량 최적화가 flexible substrate의 기계적형상변화에 대한 ITO의 내구성을 향상시킬 수 있는 해답이 될 것으로 사료된다.

• 한국안광학회지
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• 제7권2호
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• pp.163-167
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• 2002

$Ni(OH)_2/Ni$ Glass 박막에서 전기변색 속도 개선에 대한 연구를 수행하였다. 이는 선글라스의 변색속도가 수분 이상 소요되는 단점을 해결하고자 e-beam evaporator를 이용하여 니켈 금속 박막을 증착시킨 후, 전기화학적 산화-환원 반응으로 $Ni(OH)_2$에 대한 전기변색 특성을 연구하였다. 전기전도성을 갖는 ITO 에서보다 Glass 위에서의 $Ni(OH)_2$의 변색 속도가 오히려 빠르다. 이는 전위와 투과율을 측정함으로서 알 수 있다. XPS를 이용하여 Glass와 $Ni(OH)_2$ 사이의 초박막(${\sim}10{\AA}$) Ni 금속의 존재를 확인하였고, 이 나노 박막은 전기변색 장치의 응답 속도에 영향을 마쳤다. 기존의 선글라스가 5분 정도 소요되는 반면 니켈 나노 박막을 이용한 변색소자에서는 1~2초 정도 소요된다. 이론적으로는 수 ms 이내이지만 전기적 저항으로 인해 초 단위의 응답속도를 보이고 있다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.43.2-43.2
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• 2011

Single-walled carbon nanotubes (SWCNT) are transparent in the visible and show conductivity comparable to copper, and are environmentally stable. SWCNT films have high flexibility, conductivity and transparency approaching that indium tin oxide (ITO), and can be prepared inexpensively without vacuum equipment. Transparent conducting Films (TCF) of SWCNTs has the potential to replace conventional transparent conducting oxides (TCO, e.g. ITO) in a wide variety of optoelectronic devices, energy conversion and photovoltaic industry. However, the sheet resistance of SWCNT films is still higher than ITO films. A decreased in the resistivity of SWCNT-TCFs would be beneficial for such an application. We fabricated SWCNT sheet with $KAuBr_4$ on PET substrate. Arc-discharge SWCNTs were dispersed in deionized water by adding sodum dodecyl sulfate (SDS) as surfactant and sonicated, followed by the centrifugation. The dispersed SWCNT was spray-coated on PET substrate and dried on a hotplate at $100^{\circ}C$. When the spray process was terminated, the TCF was immersed into deionized water to remove the surfactant and then it was dried on hotplate. The TCF film was then treated with AuBr4-, rinsed with deionized water and dried. The surface morphology of TCF was characterized by field emission scanning electron microscopy. The sheet resistance and optical transmission properties of the TCF were measured with a four-point probe method and a UV-visible spectrometry, respectively. $HNO_3$ treated SWCNT films with Au nano-particles have the lowest 61 ${\Omega}$/< sheet resistance in the 80% transmittance. Sheet resistance was decreased due to the increase of the hole concentration at the washed SWCNT surface by p-type doping of $AuBr_4{^-}$.